陀螺儀電機(jī)

　　單軸陀螺儀運(yùn)轉(zhuǎn)示意圖

　　陀螺儀，是一種用來(lái)感測(cè)與維持方向的裝置，基於角動(dòng)量不滅的理論設(shè)計(jì)出來(lái)的。陀螺儀主要是由一個(gè)位于軸心可以旋轉(zhuǎn)的輪子構(gòu)成。陀螺儀一旦開始旋轉(zhuǎn)，由於輪子的角動(dòng)量，陀螺儀有抗拒方向改變的趨向。

　　注：1850年法國(guó)的物理學(xué)家?？?J.Foucault)為了研究地球自轉(zhuǎn)，首先發(fā)現(xiàn)高速轉(zhuǎn)動(dòng)中的轉(zhuǎn)子(rotor)，由于慣性作用它的旋轉(zhuǎn)軸永遠(yuǎn)指向一固定方向，他用希臘字gyro(旋轉(zhuǎn))和skopein(看)兩字合為gyro scopei一字來(lái)命名。

　一種機(jī)械陀螺儀轉(zhuǎn)子組成示意圖

　　陀螺儀電機(jī)是陀螺儀高速旋轉(zhuǎn)角動(dòng)量的來(lái)源，主要是拖動(dòng)位于軸心可旋轉(zhuǎn)的陀螺轉(zhuǎn)子做高速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)陀螺轉(zhuǎn)子以高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，在沒(méi)有任何外力矩作用在陀螺儀上時(shí)，陀螺儀的自轉(zhuǎn)軸在慣性空間中的指向保持穩(wěn)定不變，同時(shí)反抗任何改變轉(zhuǎn)子軸向的力量。

　　陀螺儀電機(jī)是保持陀螺轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力來(lái)源，其輸出的穩(wěn)定性直接決定著陀螺的穩(wěn)定性。陀螺儀電機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性，體現(xiàn)在輸出機(jī)械特性的變化上，而輸出機(jī)械特性的變化，必然會(huì)以各種形式反映在輸入電參數(shù)上。因此，對(duì)輸入電壓、電流、瞬時(shí)功率進(jìn)行分析，得到輸入電參量、尤其是輸入功率的變化規(guī)律，有助于對(duì)電機(jī)性能進(jìn)行全面的了解。

　　本陀螺儀電機(jī)測(cè)試方案采用湖南銀河電氣有限公司研制的WP4000變頻功率分析儀，該分析儀是目前國(guó)家變頻電量測(cè)量?jī)x器計(jì)量站的測(cè)量基準(zhǔn)，測(cè)試數(shù)據(jù)具有較高的精度和最高的權(quán)威性。每臺(tái)WP4000最多可連接6個(gè)功率單元，每個(gè)DT 數(shù)字變送器可連接一路電壓和一路功率。由于電機(jī)未引出中性線，一般采用二瓦計(jì)法測(cè)量三相功率，為了更加準(zhǔn)確直接的反映三相電流，每相電流均采甠一個(gè)DT數(shù)字變送器進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)采用三瓦計(jì)法測(cè)量三相功率時(shí)，每相均采用一個(gè)DT數(shù)字變送器進(jìn)行測(cè)量，由于該電機(jī)的中性線未引出，可以利用同型號(hào)的DT數(shù)字變送器電壓通道輸入阻抗相等的原理，構(gòu)建虛擬中性點(diǎn)。

圖示：2V3A法測(cè)量三相功率線路圖

　　由于二瓦計(jì)法的單個(gè)功率讀數(shù)沒(méi)有明確的物理意義，當(dāng)三相功率不相同時(shí)，不便于分析功率波動(dòng)的原因，因此，利用同型號(hào)的DT數(shù)字變送器電壓通道輸入阻抗相等的原理，構(gòu)建虛擬中性點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上采用三瓦計(jì)法進(jìn)行測(cè)量。下圖為3V3A法測(cè)量線路圖。

　圖示：3V3A法測(cè)量三相功率線路圖

　　本測(cè)試方案對(duì)陀螺儀電機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間、惰轉(zhuǎn)時(shí)間、啟動(dòng)電流、啟動(dòng)功耗、電壓諧波、電流諧波、瞬時(shí)功率諧波進(jìn)行全面測(cè)試，可較為全面了解電機(jī)的機(jī)械特性，并對(duì)電機(jī)的穩(wěn)定性進(jìn)行定量分析。試驗(yàn)電源的諧波、三相不平衡度等可調(diào)，可全面研究工作電源對(duì)電機(jī)運(yùn)行性能的影響。